Устройство для автоматического управления синхронизированным асинхронным двигателем

 

Класс 21d>, 17 № 71956

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,:;" п

)! (.

И. Г. Данковцев, Д. Н. Афанасьев и Б. М. Гу11евич „=, . „щОТг.1<а

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

СИНХРОНИЗИРОВАННЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Заявлено 14 февраля 1947 г. 3а Хо 351738 в Министерство угольной промышленности восточных районов СССР

Наиболее эффективным способом повышения коэффициента мощности асинхронных двигателей и электрических систем, в которых работают асинхронные двигатели, является синхронизация этих двигателей.

Введение асинхронного двигателя в синхронизм достигается питанием обмоток ротора постоянным током соответствующей величины.

Основными причинами, задерживавшимп развитие синхронизации асинхронных двигателей, являются: а) электрические параметры тока во:-буждения (большая сила тока при низком напряжении), так как до последнего времени не было соответствующего источника тока для этой цели; б) возможность повреждения двигателя, выпавшего из синхронизма при перегрузке или снижении напряжения сети.

Предлагаемое изобретение устраняет обе причины, тормозящие распространение синхронизации асинхронных двигателей.

Предлагаемая схема синхронизации (именуемая авторами «схема

ДАГ») использует в качестве источника постоянного тока возбуждения твердые (преимущественно селеновые) выпрямители. Именно низкое напряжение и большой ток являются наивыгоднейшими параметрами для селеновых вентилей, соединенных по определенным схемам и в надлежащем конструктивном оформлении.

Схема автоматизации процесса синхронизации, примененная в предлагаемом устройстве и составляющая сущность предлагаемого изобретения, исключает работу двигателя при неустановившихся режимах, а тем самым — возможность его повреждения. Эта схема предусматривает применение релейной системы, автоматически приключающей выпрямитель к питающей сети при малых значениях скольжения двигателя.

Сущность изобретения состоит в том, что указанная релейная система содержит два реле переменного тока, из которых одно включено з цепь статора двигателя и служит для осуществления включения выпрямителя на сеть при малых нагрузках двигателя, а другое — в цепь ротора и служит для автоматического выключения выпрямителя и для корот№ 71956 кого замыкания цепи ротора в случае выпадения двигателя из синхронизма при перегрузке.

На фиг. 1 изображен селеновый выпрямительный агрегат, применяемый в предлагаемом устройстве; на фиг. 2 — электрическая схема последнего, выполненная согласно изобретению.

Синхпонизационный агрегат (фиг. 1) состоит и=- селеновой выпрямительной части 1 и трансформатора 2, скомпонованных в одном кожухе >.

Селеновая выпрямительная часть монтируется из расчетного количества алюминиевых плат, на которых крепятся селеновые шайбы.

Трансформатор синхронизапионного агрегата, мощностью до 20 ква, имеет высоковольтную сторону 380/220 в, от которой делается несколько дополнительных отпаек, позволяющих получать на низковольтной стороне напряжение от 6 до 12 в.

В синхронизационном агрегате предусматривается возможность переключения селеновых элементов, конструктивно осуществляемая пересоединением их внутри кожуха. Благодаря этому может быть достигнуто трехфазное однополупериодное выпрямление или шестифазное выпоямление при соединении выпрямителя IIQ трехфазной схеме

Ларионова.

1(роме получения кривой тока с малой пульсацией, применение схемы Ларионова дает возмо>кность получения добавочных величин напря>кения выпрямленного тока до 20 в. Это может оказаться необходимым пои синхпонизации высоковольтных двигателей, имеющих на роторе обмотки сравнительно большого соппотивления.

В схеме на фиг. 2 обозначено: М вЂ” управляемый асинхронный двигатель; С — селеновый синхронизационный агпегат, питающий цепь возбу>кдения двигателя; ПР— п сковой реостат; TT, — трансформатор тока в пепи статоt>à двигателя; Т҄— трансформатор тока в цепи ротора; ПМ вЂ” магнитный пускатель: hC — блок-контакт синхронного пежима; СЛ вЂ” сигнальная лампа; КШ вЂ” контактор шунтирующий; РС— реле введения двигателя в синхронизм, Р — реле выпадения из синхронизма; РП вЂ” реле промежуточное.

Схема (фиг. 2) автоматически осуществляет следующие операции: а) после нопмального асинхронного пуска — введение двигателя М в синхронный режим работы; б) введение двигателя М в асинхпонный режим при пепегрузках или падениях напряжения в питающей сети, больше допустимых нормами; в) введение двигателя М в синхронизм при спадании нагрузки до номинальной и ниже или установления нормального напряжения в сети, питающей синхронизированный двигатель.

Схема работает следующим образом.

Асинхронный двигатель пускается обычным способом. В момент включения п скового аппарата двигателя к катушке шунтирующего контакторы>а КШ подводится напряжение и контактор замыкает разомкнутую фазу ротора.

При введении последней секции реостата ПР =-амыкаются накоротко обмотки ротооа. Следующим -движением -рукоятки реостата-замыкается контакт БС (вместо контакта на реостате может быть установлена обыкновенная пусковая кнопка), благодаря чему через нормально замкнутые контакты реле РП будет подано напряжение на катушку. магнитного пускателя ПМ. Магнитный пускатель ПМ включит синхронизационный селеновый агрегат СВ и одновременно, с некоторым опережением за счет времени срабатывания контактора, разорвет цепь контактора КШ, вследствие чего постоянный ток поступает в ротор и двигатель входит в синхронизм.

¹ 719о6

При перегрузке, ббльшей допустимого предела, или при падении напряжения в сети выше установленных норм, двигатель выпадает из синхронизма. Вследствие скольжения в обмотке ротора возбуждается э.д.с., создающая в цепи ротора переменный ток.

Этот переменный ток, обтекая обмотку трансформатора ТТ,, приводит в действие реле РВ и последнее замыкает цепь катушки реле Pi7.

При срабатывании реле РП егQ нормально замкнутые контакты разрываются и обесточивается цепь катушки магнитного пускателя ПМ.

Магнитный пускатель отключается и отключает синхронизационньш селеновый агрегат. Одновременно при отключении ПМ его блок-контакты замыкают цепь катушки контактора КШ, последний включается и замыкает разомкнутую фазу ротора, замыкая этим все тои фазы обмотки ротора, и двигатель начинает работать в нормальном асинхронном режиме.

Выпадение из синхронизма, происшедшее из-за перегрузки или падения напряжения в питающей сети, сопровождается увеличением тока в цепи статора. Вследствие этого токовое реле РС срабатывает и подает напряжение на самоблокирующий блок-контакт реле ПР; поэтому реле ПР будет удерживаться до тех пор, пока сила тока в цепи статора не уменьшится до номинальной.

Г1ри снижении нагрузки уменьшится сила тока в цепи статора двигателя, контакты реле PC размыкаются и выключат промежуточное реле

РП. Нормально замкнутые контакты реле РП замкнут цепь магнитного пускателя ПМ, который включит синхронизационный селеновый агрегат.

Блок-контакты магнитного пускателя ПМ разомкнут цепь катушки контактора КШ, который разомкнет шунтирую.ций цепь выпрямителя контакт, т. е. восстановится цепь синхронного режима.

Одним из достоинств схемы «ДАГ» является возможность устройсТВВ автоматического улавливания наиболее благоприятного момента включения тока в цепь ротора, а именно — в моменг прохождения тока в фазе, к которой подводится двойной ток возбуждения через нуль.

Наличие трансформатора тока в цепи ротора позволяет использовать в качестве реле Pl3 токовое реле (в пределах За).

Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления синхронизированным асинхронным двигателем, имеющим фазный ротор, питаемый постоянным током от твердого (преимущественно селенового) выпрямителя, в целях повышения коэффициента мощности установки, с применением релейной системы, автоматически переключающей выпрямитель к питающей сети при малых значениях скольжения двигателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, указанная релейная система содержит два реле переменного тока„из которых первое включено в цепь статора двигателя и служит для осуществления включения выпрямителя на сети при номинальной и меньших нагрузках двигателя, а второе — в цепь ротора и служит для автоматического выключения выпрямителя и для короткого замыкания цепи ротора в случае выпадения двигателя из синхронизма при перегрузке.

Ло 71956

Редактор Ланцбург

Формат бум. 70) 108 />6.

Тираж 220

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Объем 0,44 изд. л.

Цена 9 коп.

Подп. к печ. 24/1Х вЂ” 61 г

Зак. 2193/6

Типография, пр. Сапунова, 2.

Техред Т. П. Курилко Корректор Л. В. Емельяновы